Analisi di Rischio Ecologico – ERA

Valutazione del rischio associato all’utilizzo di biocidi negli ecosistemi marini costieri

Luisa Parrella Università degli studi di Napoli Federico Secondo - CRIAQ

Sommario:

1. Valutazione e gestione del rischio - Analisi di Rischio ambientale (AdR);

2. Analisi di Rischio Ecologico - ERA;

3. Fasi della procedura dell’ERA;

4. Obiettivi della valutazione;

5. La stima del rischio (approccio deterministico e approccio probabilistico);

6. Applicazioni:

Il porto turistico di Mergellina – Modello previsionale di Luttik

Il golfo di Napoli

Valutazione e gestione del Rischio

L‘Analisi di Rischio sanitario ambientale (AdR) è attualmente lo strumento più avanzato di supporto alle

decisioni nella gestione dei siti contaminati che consente di valutare, in via quantitativa, i rischi per la salute umana

connessi alla presenza di inquinanti nelle matrici ambientali (aria, acqua, suolo).

L’approccio utilizzato: standard RBCA dell’ASTM

(E 1739-95, E 2081-00).

Sviluppo del MCS basato

sull’individuazione di tre elementi

principali:

1) la sorgente di contaminazione;

2) i percorsi di migrazione degli

inquinanti attraverso le matrici

ambientali;

3) i bersagli o recettori della

contaminazione nel sito o nel

suo intorno.

Modello Concettuale del Sito - MCS

percorso

1

2

3

Analisi di Rischio Ecologico - ERA

È un processo iterativo per organizzare ed analizzare dati, informazioni, assunzioni e incertezze finalizzato a valutare la probabilità che effetti ecologici avversi

(cambiamenti che alterano caratteristiche funzionali e/o strutturali degli ecosistemi) possano avvenire o stiano avvenendo come risultato dell’esposizione ad uno o più

“agenti stressanti” (azione antropogenica indesiderata) (US-EPA, 1992)

SORGENTE Agenti stressanti

(chimici – fisici – biologici)

RECETTORE Una specie

Una popolazione Una comunità Un ecosistema

percorso

Fasi della procedura ERA

RISK CHARACTERIZATION

ANALYSIS

Characterization

of exposure

Characterization of

ecological effects

Planning PROBLEM FORMULATION

Analysis plan

Assessment

endpoints

Conceptual

model

RISK MANAGEMENT Next Tier

Mitigation measures

US - EPA Guidelines 1998

Eco-RBCA ASTM (E2205-02)

Valutazione del grado di contaminazione di un sito;

Programmazione degli interventi:

(1) definizione delle priorità, delle modalità di

interveto;

(2) sfruttamento ottimale delle risorse tecnico-

economiche;

Valutazione di nuovi chimici;

Protezione della biodiversità;

Valutazioni di risorse naturali danneggiate.

Obiettivi della valutazione

Stima del Rischio

QUOZIENTE DI RISCHIO - HQ

PNEC

PECHQ

Concentrazione ambientale del contaminate misurata (MEC) o predetta (PEC)

Concentrazione di non effetto

Approccio deterministico

HQ>1

(presenza di effetti avversi)

HQ<1

(assenza di effetti avversi)

Approccio probabilistico (analisi di incertezza e di sensitività)

TECNICHE DI STIMA DEL RISCHIO

Il porto di Mergellina - Modello di Luttik

VOLUMEwote of antifouling paint [m3]

Ey-b Total emission of antifouling [µg day-1]

Fdiss Fraction of chemical dissolved

Ky-b Total first order rate constant [day-1] Linders and Luttik 1995

bywater

by

k

Fdiss

VOLUME

E

l

ngCwater

Parametri chiave Parametri chiave

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Analisi di sensitività

IRGAROL Sxi

STxi

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Analisi di sensitività

DIURON Sxi

STxi

Analisi di sensitività GSA: Extended FAST *(Fourier Amplitude Sensitivity Test)

1 – Koc Organic c/w partition coeff. [l kg-1]

2 - T1/2 Half life for biodegradation in w [day]

3 - Fluxanti Leaching rate [µg cm-2day-1]

4 - Nship of yachts treated with substance

5 – DECKAREA Mean ship deck area [m2]

6 - Ranti Cover of antifouling paint [m2 m-3]

7 – DEPTH of yacht-basin [m]

8 - DT50 for advection in the basin [day]

9 – foc Frac. of org. carbon in susp matt [kg kg-1]

10 – SUSPCONC Conc of susp.matt in w [kg m-3] *Cukier, Levine, Shuler, (1978). Journal of Computational Physics, 26: 1-42.

Saltelli, Tarantola, Chan, (1999). Technometrics, 41: 39-56.

Caratterizzazione dell’esposizione

Effetti ecologici e Rischio

0 39 78 117 156 195 234 273 312

PEC-Irgarol (ng l-1)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

Pro

bab

ilit

y

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% C

um

ula

tive

PEC/PNEC=1

Other 0 108 215 323 430 538 646 753 861 968

PEC-Diuron (ng l-1)

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

Pro

bab

ilit

y

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% C

um

ula

tive

PEC/PNEC=1

ORGANISM NOEC* [ng l-1]

Irgarol 1051 Diuron

D. tertiolecta 1.30e+2 6.20e+2

T. suecica 3.10e+2 1.25e+3

I. galbana 8.00e+1 2.50e+3

Stima del Rischio

Concentrazione di non effetto - PNEC

Irgarol 1051 Diuron

39 323

Valori di PNEC (ng l-1) sono

calcolati secondo il metodo statistico di estrapolazione di

Aldeberg & Jaworska (2000)

Caratterizzazione degli effetti ecologici

Il golfo di Napoli

Valutazione del rischio ecologico a cui è potenzialmente esposto un ecosistema acquatico costiero in seguito all’utilizzo di vernici antivegetative per il trattamento degli scafi delle imbarcazioni turistiche.

RECETTORE: acque costiere del Golfo di Napoli

AGENTI STRESSANTI (COCs): Irgarol e Diuron

Analisi dei dati di tossicità

Benchmark di tossicità: 10th percentile

Stima del rischio

Conclusione: È possibile affermare che il rischio posto da irgarol 1051 e diuron nelle acque

del Golfo di Napoli è trascurabile.